CN201129493Y - 一种控制球阀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种控制球阀，包括有阀体，所述阀体内贯通有供流体通过的流道，所述流道两端包括入口端和出口端，所述入口端为入口逐渐缩小的圆锥形管道。本实用新型具有如下优点：由于球阀流道的入水口管道采用了逐渐缩小的圆锥形入口，这样使得流入阀体内腔中流体流动阻力小，压力损失小，不会出现大的紊流，与现有的球阀相比，不需要安装配流盘就能获得理想的流体流量特征曲线，曲线平滑、无拐点，符合使用要求；此种控制球阀结构简单，装配比较容易，生产及维修成本都较低。

Description

一种控制球阀
技术领域
本实用新型涉及到一种控制球阀。
背景技术
现有技术中，控制阀对流体流量的控制效果可通过流量特征曲线来识别其优劣，目前存在一种控制座阀对流体流量的控制可达到满意的流量特征曲线，如图1所示，从开度0到100％之间该流量的特征曲线很平滑，没有出现拐点，说明流体流速均匀，没有产生紊流现象，但该种座阀内腔结构比较复杂，制作和维修成本较高，不宜推广。
为使控制阀的结构更加简单，现有技术提供了一种控制球阀，美国专利(US6039304，公告日为2000年3月21日)揭示了一种改良的控制球阀结构，如图2所示，该球阀1’包括有贯穿球阀内部的流道，流道的一端有供流体流入的入口端2’，该入口端2’依次与第一密封座管道3’和球形阀芯4’连通，在该专利结构中，在入口通道2’与与第一密封座管道3’交接处还设置了配流盘5’，通过孔用卡簧将配流盘固定在该交接处的管道上，配流盘截面结构如图3所示，配流盘是一侧面为凹型的球面，该配流盘的横截面具有不规则的几何形状，内部留有供流体通过的空间，配流盘除起密封作用外，其另一个重要功能是通过设置的几何形状来调节流体的流量。该控制球阀入口端2’具有内径d3，第一密封座管道3’具有内径d2，球形阀芯4’具有内径d1，该三个内径互不相等，更关键的是由于入口端2’的入口管道是突然变窄的，这样导致流体从入水口进入流道后，由于管道内径突然缩小，局部阻力增大，压力损失加大，从而使得流体的紊流较大，如图4所示为该种控制球阀的流体流量特征曲线图，其横轴为流体开度，纵轴为流量，当在开度0~70％之间时，其流量的特征曲线还比较平滑，但在开度是70％时，出现了拐点，拐点之后在开度70％~100％之间，该流体流量的特征曲线开始下凹，尽管有配流盘5’对该流体的流量进行控制，但仍得不到期望的流量特征曲线，无法满足需求。
又有人针对上述专利提出了另一种改进型的球阀，该球阀与上述结构不同之处在于：配流盘在流道中的位置不同。该配流盘设置于球形阀芯内腔中，但由于其入水口管道的设计没有变化，流体流入管道后仍存在一定的落差，因此该种球阀的流量特征曲线在开度为70％时依然存在拐点(如图4所示)，无法获得如图1所示平滑的流量特征曲线。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种内部结构简单且能使流体流量达到平滑的流量特征曲线的控制球阀结构，解决现有技术的球阀流量特征曲线存在拐点的技术问题。
为到达以上目的，本实用新型采取以下的技术方案：一种控制球阀，包括有阀体，所述阀体内贯通有可供流体通过的流道，所述流道两端包括入口端和出口端，所述流道的入口端为入口逐渐缩小的圆锥形管道。
由于将控制球阀的入口端设置为入口逐渐缩小的圆锥形管道，这样流体的流速在入口端是逐渐减小的，局部的阻力变小，压力损失也减少，当流体从这种结构的入水口进入阀体内腔的流道后，不会产生紊流，从而能很好的保证流体流量的特征曲线达到平滑无拐点的效果。
所述流道包括有与出口端和入口端连接的球形阀芯管道，所述入口端具有与球形阀芯管道连接的窄端，出口端具有与球形阀芯管道连接的连接端，所述出口端的连接端内径与球形阀芯管道的内径和窄端的内径相等。这样当流体从圆锥形入口端进入流道后，由于阀体内流道的内径一致，流体通过流道局部阻力较小，落差也小，从而压力损失更小，不会存在流体在入口处或流道内由于管道内径的变化过大而导致紊流产生的现象，有效的保证了流体流量特征曲线从开度0到100％的整个过程达到平滑的效果。
所述流道还包括有连接于入口端和球形阀芯管道之间第一密封座管道，连接于球形阀芯管道和出口端之间的第二密封座管道，所述第一密封座管道的内径和第二密封座管道的内径与球形阀芯管道的内径相等。在密封座管道上设置有密封座，可在入口端处对入口管道起到密封作用，防止流体从管道中渗出。
所述出口端为出口逐渐增大的圆锥形管道。当流体流出流道时，由于出口端是逐渐增大的，这样流体可避免由于内径突然变大使流速增加，更进一步控制出水口流体紊流现象的产生。
所述第一密封座管道和第二密封座管道对称分布在所述流道的两端。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的技术效果：由于球阀流道的入口端采用了逐渐缩小的圆锥形入口管道，这样使得流入阀体内腔中流体流动阻力小，压力损失小，不会出现大的紊流，与现有的球阀相比，不需要安装配流盘就能获得理想的流体流量特征曲线，曲线平滑、无拐点，符合使用要求；此种控制球阀结构简单，装配比较容易，生产及维修成本都较低。
附图说明
图1为现有技术座阀的流体流量特征曲线图；
图2为现有技术球阀剖面结构示意图；
图3为现有技术配流盘截面结构示意图；
图4为现有技术球阀的流体流量特征曲线图；
图5为本实用新型球阀剖面结构示意图；
附图标记说明：1’、阀体，2’、入口端，3’、第一密封座管道，4’、球形阀芯管道，5’、配流盘，1、阀体，2、入口端，21、窄端，3、第一密封座管道，31、第二密封座管道，4、球形阀芯管道，5、出口端。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本实用新型内容做进一步的说明：
实施例
请参阅图5所示，一种控制球阀，包括有阀体1，该阀体1包括阀座11，阀座11两端固定连接有入口端2和出口端5，阀体1内贯通有供流体通过的流道，阀座11中央是球形阀芯，阀芯内部贯通有管道，并与两侧的管道连通构成整个阀体的流道，流道的一端包括有入口端2，该入口端2为入口逐渐缩小的圆锥形管道。
流道上包括有依次连接的球形阀芯管道4和第一密封座管道3，入口端2具有与第一密封座管道3连接的窄端21，第一密封座管道3的内径与球形阀芯管道4的内径和窄端21的内径相等，球形阀芯管道4的另一端依次连接有第二密封座管道31和出口端5，该出口端5具有与第二密封座管道31或球形阀芯管道连接的连接端(当出口端与球形阀芯管道直接连接时)，该连接端的内径与第二密封座管道31的内径相等，或当出口端与球形阀芯管道4直接连接时，该连接端的内径与球形阀芯管道4的内径相等，也就是说流道内各管道内径处处相等。这样，流体从入水口进入阀体内后，可在内径一致的流道内流动，从而使流体的流动阻力降低，压力损失也变小。
可将该出口端5设置为出口逐渐增大的圆锥形管道。
进一步的，出口端5和入口端2可对称分布在流道的两端，第一密封座管道3和第二密封座管道31对称分布在流道的两端。

Claims (5)

1、一种控制球阀，包括有阀体(1)，所述阀体(1)内贯通有可供流体通过的流道，所述流道两端包括入口端(2)和出口端(5)，其特征在于：所述入口端(2)为入口逐渐缩小的圆锥形管道。
2、根据权利要求1所述的控制球阀，其特征在于：所述流道包括有与出口端(5)和入口端(2)连接的球形阀芯管道(4)，所述入口端(2)具有与球形阀芯管道(4)连接的窄端(21)，出口端(5)具有与球形阀芯管道(4)连接的连接端，所述出口端(5)的连接端内径与球形阀芯管道(4)的内径和窄端(21)的内径相等。
3、根据权利要求2所述的控制球阀，其特征在于：所述流道还包括有连接于入口端(2)和球形阀芯管道(4)之间第一密封座管道(3)，连接于球形阀芯管道(4)和出口端(5)之间的第二密封座管道(31)，所述第一密封座管道(3)的内径和第二密封座管道(31)的内径与球形阀芯管道(4)的内径相等。
4、根据权利要求1或2或3所述的控制球阀，其特征在于：所述出口端(5)为出口逐渐增大的圆锥形管道。
5、根据权利要求3所述的控制球阀，其特征在于：所述第一密封座管道(3)和第二密封座管道(31)对称分布在所述流道的两端。
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